梁柱复合盖板连接的滞回性能

复合盖板加强式梁柱刚性连接节点是使塑性铰外移以提高节点塑性变形的一种改进形式。为了研究梁柱盖板连接的滞回性能,在考虑材料、复合盖板几何和接触状态非线性基础上,采用三维实体单元对梁柱盖板连接进行了循环加载有限元模拟。设计了4组共12个试件,研究了节点域厚度、梁高、盖板长度及轴压比等参数对盖板连接滞回性能的影响。有限元分析结果表明:大部分节点表现出良好的延性,梁端位移超过80mm;节点域厚度越厚,连接的承载力和刚度越高;梁高越大,连接的延性越差,可能会发生强梁弱柱破坏;盖板长度对节点性能没有显著影响;轴压比越大,节点的强度、刚度和延性会显著降低。
刚性钢框架(即抗弯钢框架,具有良好的抗震性能,在设防地震区被广泛采用,梁柱连接在钢框架中起着举足轻重的作用。长期以来人们一直认为焊接梁柱连接具有很好的韧性,在地震作用下可以充分发展塑性变形以吸收地震能量。1994年美国的northridge地震和1995日本的阪神大地震发生后,梁柱连接发生了焊缝脆性破坏,这就从根本上改变了人们的看法,刚性梁柱连接受到了重视,美国和日本成立了专门机构研究梁柱刚性连接的受力性能、破坏机理以及对既有建筑物的加固改造措施。钢框架梁柱盖板连接是上述两次大地震后应用最普遍的加固措施,这种连接是通过在梁的上下翼缘与柱连接的部位分别焊接一块盖板,盖板端部与梁翼缘端部焊接在柱翼缘上的一种节点形式。其目的是通过盖板加强节点,迫使塑性铰在远离节点的梁中形成,以避免柱翼缘屈曲、焊缝脆断以及三轴拉应力状态的出现